[发明专利]以图形集群在图形用户界面中表示网络中的物件的方法

说明书

一种以图形集群在图形用户界面中表示网络中的物件的方法，包括检索包括作为各自的节点及节点之间的链接的网络的所有物件的基础图，通过计算机化数据处理单元将两个或更多节点分组为一个或多个集群，通过计算机化数据处理单元通过计算每一个集群的集群质量及集群半径来初始化集群，以及评估集群，定义可视化图，可视化图表示从预定义距离值看到的基础图并在图形用户界面中定位可视化图。评估包括创建空的可视化图，计算距离比，评估距离比，压缩集群，扩展集群，添加多个节点，并在集群及集群外的节点之间添加链接，其中每次需要在集群及集群外的节点之间以及两个集群之间添加链接时，链接强度的计数增加一整数单位。

技术领域

本发明涉及图形用户界面(GUI)领域。特别地，本发明涉及一种以一图形集群在一图形用户界面中表示一网络中的多个物件的方法。

背景技术

图形用户界面(GUI)是一种用户界面的形式，其允许用户通过图形图标及指示器而非基于文本的用户界面与电子装置互动。设计图形用户界面的视觉构成及时间行为是人机交互领域中软件应用程序设计的一个重要部分。它的目标是提高存储程序的底层逻辑设计的效率及易用性，而图形用户界面中的操作通常是通过对图形元素的直接操作来完成。

特别地，术语图形用户界面(GUI)通常指一个应用程序的可视的图形界面特征。用户可以通过操纵视觉小部件与信息进行交互，这些小部件允许与它们所持有的数据种类相适应的交互。一个精心设计界面的部件被选择来支持实现用户的目标所需的行动。

在计算机网络基础设施的管理领域，非常重要的是使用图形用户界面来简化在用户层面上对众多连接及数据交换的表示。特别是，为了监测及保护大型现代OT/IOT/IT计算机网络，一个基本的先决条件是需要确保良好的网络可见性，换句话说，需要对网络中存在的所有计算机/装置以及它们之间发生的所有通信有一个清晰的可见性。

为确保适当的网络可见性而采用的一种图形用户界面是网络图，其中网络中的每一个计算机或装置被表示为一个节点，它们之间的通信被表示为连接节点的链接。在一网络图中，为了对所有组件进行清晰的可视化，需要以这样的方式布置节点，使其相互之间有良好的间隔，其中由一链接直接连接的节点应该被放置在彼此之间的封闭位置，如果在新的迭代中出现新的节点或链接，其他节点的位置不应该有实质性的变化。

具有数千或数百万节点的复杂网络图的可视化提出了几个苛刻的问题。一个是可视化系统的性能，它必须足够快，以使互动的用户体验可行。另一个是网络图的可用性，因为图的可视化必须足够简单及清晰，以便用户能够有效地利用它。

如果考虑到一个有数百万个节点的非常大的图，所有的节点显示在同一个窗口中的简单可视化几乎是无用的，因为用户没有办法在网络图中确定自己的方向。

为了解决这个问题，一种常见的方法是图形集群，它主要是将几个节点归纳到一个叫做集群的宏观节点中，并将每一个集群作为一个单一的元素进行可视化。然后，当用户明确要求时，或者当放大时，集群可以被扩展以显示组成它的节点。

实现诸如这种网络图的可视化需要解决两个主要问题。第一个问题是集群计算，通常被简单地称为集群，包括从一个给定的网络图开始，将每个节点关联到一个集群。有几种不同的方法可用于集群。为了确保大型网络图的可扩展性，通常集群可以相互嵌套，以父/子树的形式排列。在一个高级别集群内，可以存在有几个子次集群，这些子集群本身也可以包含其他的次集群，以此类推。包含一些其他集群的集群被称为父集群，所包含的集群被称为子集群。一旦集群可用，另一个问题是用于可视化集群网络图的方法，并执行扩展(从一个可见的集群中显示所述集群中的多个节点)及收缩(从一个可见的节点中仅显示包括它们的集群)。

已知有几种用于绘制集群图的方法。